基于模糊PID的电热前床控制系统研究与设计

发布时间：2020-04-04 20:53

【摘要】：随着科技与经济的高速发展,矿产资源的开采与利用的效率问题已经成为国家发展过程中亟待解决的重大问题。尽管我国在矿产冶炼技术方面有了较快的进步,但与世界先进水平仍有一定的差距。工业现代化不仅要求产品的产能、质量符合要求,而且在节能、环保等方面提出了更高的要求。现代工业生产过程中被控对象往往具有强耦合、非线性、不确定、时变、滞后性等特点。本论文对国内外电热前床温度控制技术的发展做了相应的研究,并结合会泽某冶炼厂的冶炼工艺要求,提出了有针对性的设计方案与先进控制方法并进行应用,从而实现矿产资源的集约化利用。本文主要介绍电热前床冶炼工艺过程,从整体上分析了冶炼在不同阶段对自动控制的需求概况,进而对电热前床的自动控温系统进行了设计。电热前床主要利用电极的电流产生加热的工作原理使温度达到冶炼的工艺要求。然而,温度的控制具有非线性、不确定、时变性、滞后性等特点,这样常规的控制方法将无法满足控制要求。论文通过对传统PID算法结合模糊控制理论研究,设计了关于温度调节模糊自适应PID控制器。系统中以电热前床炉温测定值与设定值之间的偏差e以及温度偏差的变化率eC作为控制器的输入量,经过模糊整定后比例、积分、微分作为控制器的输出。并对Simulink仿真进行了分析。实验证明模糊PID控制能够较好的解决了温度的自适应性。系统针对上位监控系统无法满足复杂的数学运算,因此,提出了以Matlab作为后台运算工具。运算的数据经过0PC的通讯方式与WINCC进行数据交换。这样即满足了实时在线控制又具有友好的人机交换界面,又同时能够达到温度自适应的目的。本篇论文是以某工厂的电热前床温度控制为研究背景,为实现温度在不同的冶炼阶段的自适应性,设计出了模糊PID控制器,使得工厂的在冶炼过程中降低了电能消耗,并且实现了环保冶炼,因此模糊PID控制器在温度控制方面具有实际的应用价值。
【图文】：

部分是由专用的变压器进行供电。电热前床加热示意图如１．１所示，为使金属铅逡逑与矿渣进行良好的分离，需要调整通过电极的高低和电流的大小，实现对电热前逡逑床对温度的控制Ｗ。逡逑逦；逦逡逑逦＿ｒ邋Ｖ邋Ｙ邋Ｙ邋＾逡逑

部分是由专用的变压器进行供电。电热前床加热示意图如１．１所示，，为使金属铅逡逑与矿渣进行良好的分离，需要调整通过电极的高低和电流的大小，实现对电热前逡逑床对温度的控制Ｗ。逡逑逦；逦逡逑逦＿ｒ邋Ｖ邋Ｙ邋Ｙ邋＾逡逑
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TF812;TF351

【参考文献】

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本文编号：2614063